БИОХИМИЯ МОЗГА

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
БИОХИМИЯ МОЗГА

Содержание

2. БИОХИМИЯ МОЗГА Лекция-2 проф. Шарапов В.И. Биохимические особенности метаболизма в нервной ткани, Биохимия синаптической передачи 2012г.
3. ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Основные биохимические особенности нервной системы, 2. Биохимические особенности метаболизма в нервной ткани, 3.
4. БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ НЕЙРОН – основная структурно-функциональная единица нервной ткани. СИНАПС – способ передачи и
5. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МОЗГА 1. Энергетический обмен 2. Углеводный обмен 3. Метаболизм аминокислот 4. Метаболизм нуклеиновых кислот
6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН МОЗГА Окислительное фосфорилирование – основной источник образования АТФ и КФ, Глюкоза - основной субстрат
7. АТФ в МОЗГЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ: На передачу нервных импульсов, На хранение и переработку поступающей информации, На обеспечение
8. УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН 90% ГЛЮКОЗЫ – энергетический обмен (гликолитический путь и окисление в ЦТК) 10% глюкозы включается
9. УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН ПЕНТОЗНЫЙ ЦИКЛ - генерирует НАДФН для синтеза холестерина, ВЖК в мозге ГЛИКОГЕН – распадается
10. ОСОБЕННОСТИ ГЛИКОЛИЗА В МОЗГЕ ГЕКСОКИНАЗНАЯ реакция– основной путь ввода субстратов в гликолиз, СИНХРОННОЕ протекание гексокиназной и
11. ОСОБЕННОСТИ ЦТК В МОЗГЕ ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНАЯ реакция – основной путь пополнения метаболитов ЦТК, ВЫСОКАЯ АКТИВНОСТЬ цитратсинтазы и
12. ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ В МОЗГЕ ОСОБЕННОСТИ ТРАНСПОРТА АМИНОКИСЛОТ в МОЗГ КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ АМИНОКИСЛОТНОГО СОСТАВА КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ
13. ТРАНСПОРТ АМИНОКИСЛОТ Активный (энергозависимый) перенос АК против градиента концентрации, Связан с мембранным транспортом Na Зависим от
14. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВЯЗАНЫ С НАЛИЧИЕМ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА: - В мозге в 8 раз больше АК, чем
15. КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ 75% свободных АК мозга составляют: Глутаминовая кислота Глутамин Аспарагиновая кислота N-ацетиласпарагиновая кислота Гамма-аминомасляная кислота
16. ЗНАЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ ГЛУТАМИНОВОЙ ГРУППЫ Используются для синтеза белков, пептидов, БАВ мозга, Выполняют энергетическую функцию, Участвуют в
17. ГАМК-ШУНТ 1. ГЛУТАМИНОВАЯ кислота → ГАМК (глутаматдекарбоксилаза) 2. ГАМК + альфа-КЕТОГЛЮТАРАТ → янтарный полуальдегид + глутамат
18. МЕТАБОЛИЗМ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ Высокое содержание РНК, Высокая скорость образования НК, Пуриновые, пиримидиновые основания, нуклеозиды проникают через
19. МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ Высокое содержание липидов (до 50% сухой массы) Из них: 70% - фосфолипиды, 25% -
20. МЕДИАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ МОЗГА ХОЛИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОЗГА АДРЕНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОЗГА ГАМК-ЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОЗГА ДОФАМИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
21. БИОХИМИЯ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ Синтез медиатора Депонирование медиатора в пресинаптическом окончании Высвобождение медиатора в синаптическую щель и
22. ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС Медиатор - АЦЕТИЛХОЛИН СИНТЕЗ: из холина и Ацетил-КоА: СН3-СО-S-КоА + НО-СН2-СН2N(СН3)3 = СН3-СО-О-СН2-СН2-N(СН3)3 +
23. АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС МЕДИАТОРЫ: дофамин, адреналин, норадреналин - (катехоламины) СИНТЕЗ: из аминокислоты ТИРОЗИН 1. Тирозин → трозингидроксилаза
24. АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС ДЕПОНИРОВАНИЕ: гранулы – медиатор + АТФ-Mg + Са + ДБГ + хромогранин А ИНАКТИВАЦИЯ:
25. ГАМК-ЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС МЕДИАТОР: ГАМК (y-аминомасляная кислота) СИНТЕЗ: глутамат - глутаматдекарбоксилаза - ГАМК ДЕПОНИРОВАНИЕ: везикула ИНАКТИВАЦИЯ: Обратный
27. Скачать презентацию

Слайд 2

БИОХИМИЯ МОЗГА
Лекция-2
проф. Шарапов В.И.
Биохимические особенности метаболизма в нервной ткани,
Биохимия синаптической передачи
2012г.

Слайд 3

ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Основные биохимические
особенности нервной системы,
2. Биохимические особенности

метаболизма в нервной ткани,
3. Биохимия синаптической передачи,
4. Биохимия нейропептидов.

Слайд 4

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
НЕЙРОН – основная структурно-функциональная единица нервной ткани.
СИНАПС –

способ передачи и модуляции сигнала с помощью электрохимических и химических механизмов.
КОМПАРТМЕНТАЛИЗАЦИЯ метаболизма – разобщенность разнонаправленных метаболических процессов в клетке.
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ мозга – отличается от других тканей.

Слайд 5

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МОЗГА
1. Энергетический обмен
2. Углеводный обмен
3. Метаболизм аминокислот
4. Метаболизм нуклеиновых

кислот
5. Метаболизм липидов

Слайд 6

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН МОЗГА
Окислительное фосфорилирование – основной источник образования АТФ и

КФ,
Глюкоза - основной субстрат для мозга (85-90% энергии образуется из глюкозы)
70% свободной глюкозы потребляет
из артериальной крови),
Высокая интенсивность метаболизма:
(мозг потребляет 20-25% всего кислорода)

Слайд 7

АТФ в МОЗГЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:
На передачу нервных импульсов,
На хранение и переработку

поступающей информации,
На обеспечение интегративной деятельности мозга: (память, мыш-ление, внимание, запоминание).

Слайд 8

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН
90% ГЛЮКОЗЫ – энергетический обмен (гликолитический путь и окисление в

ЦТК)
10% глюкозы включается в аминокислоты, белки, липиды, нуклеиновые кислоты мозга
ИНСУЛИННЕЗАВИСИМЫЙ ТРАНСПОРТ ГЛЮКОЗЫ В МОЗГ
ГЕКСОКИНАЗА – активность выше в 20 раз,
ФОСФОФРУКТОКИНАЗА – регулирует утилизацию глюкозы мозгом:
- ингибируется Фр-1,6-дФ, АТФ, цитратом,
- активируется Гл-6-Ф, АДФ, АМФ.

Слайд 9

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН
ПЕНТОЗНЫЙ ЦИКЛ - генерирует НАДФН для синтеза холестерина, ВЖК в

мозге
ГЛИКОГЕН – распадается фосфоролитическим путем с участием аденилатциклазного механизма
запас гликогена – на 20 мин работы мозга
ГЛИКОЛИЗ – не может заменить тканевое дыхание
ВЫСОКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ МОЗГА:
1. к ГИПОГЛИКЕМИИ
2. к ГИПОКСИИ

Слайд 10

ОСОБЕННОСТИ ГЛИКОЛИЗА В МОЗГЕ
ГЕКСОКИНАЗНАЯ реакция– основной путь ввода субстратов в гликолиз,
СИНХРОННОЕ

протекание гексокиназной и фосфофруктокиназной реакций и их аллотерическое регулировние соотношением АТФ/АДФ
ЛДГ локализована в цитоплазме и митохондриях нейронов (это обеспечивает полную утилизацию ЛАКТАТА и ПИРУВАТА в митохондриях нервных клеток)

Слайд 11

ОСОБЕННОСТИ ЦТК В МОЗГЕ
ПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНАЯ реакция – основной путь пополнения метаболитов ЦТК,
ВЫСОКАЯ

АКТИВНОСТЬ цитратсинтазы и НАД-изоцитратдегидрогеназы в мозге,
СИНХРОННАЯ работа цитратсинтазы и НАД-изоцитратдегидрогеназы и их аллосте-рическое регулировние соотношением АТФ/АДФ,
НАЛИЧИЕ ГАМК-шунта в ЦТК на этапе α-кето-глютарат-сукцинат с образованием нейромедиато-ра - гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК).

Слайд 12

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ В МОЗГЕ
ОСОБЕННОСТИ ТРАНСПОРТА АМИНОКИСЛОТ в МОЗГ
КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ АМИНОКИСЛОТНОГО

СОСТАВА
КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБМЕНА АМИНОКИСЛОТ

Слайд 13

ТРАНСПОРТ АМИНОКИСЛОТ
Активный (энергозависимый) перенос АК против градиента концентрации,
Связан с мембранным транспортом

Na
Зависим от рН и температуры,
Чувствителен к недостатку кислорода и ферментным ядам
Конкуренция аминокислот за транспортные системы друг с другом

Слайд 14

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ
СВЯЗАНЫ С НАЛИЧИЕМ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА:
- В мозге в

8 раз больше АК, чем в плазме,
- Заменимые АК синтезируются с участием ГЛЮКОЗЫ,
- Аминокислоты крови обмениваются со свободными АК мозга,

Слайд 15

КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ
75% свободных АК мозга составляют:
Глутаминовая кислота
Глутамин
Аспарагиновая кислота
N-ацетиласпарагиновая кислота
Гамма-аминомасляная

кислота (ГАМК)
таурин, глицин

Слайд 16

ЗНАЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ ГЛУТАМИНОВОЙ ГРУППЫ
Используются для синтеза белков, пептидов, БАВ мозга,
Выполняют энергетическую

функцию,
Участвуют в образование и обезвреживание АММИАКА
Играют ключевую роль в метаболизме и обмене нейромедиаторов

Слайд 17

ГАМК-ШУНТ
1. ГЛУТАМИНОВАЯ кислота → ГАМК
(глутаматдекарбоксилаза)
2. ГАМК +

альфа-КЕТОГЛЮТАРАТ → янтарный полуальдегид + глутамат
(ГАМК-трансаминаза)
3. ЯНТАРНЫЙ ПОЛУАЛЬДЕГИД → СУКЦИНАТ (дегидрогеназа янтарного полуальдегида)
Метаболизм 10-20% альфа-кетоглутарата

Слайд 18

МЕТАБОЛИЗМ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ
Высокое содержание РНК,
Высокая скорость образования НК,
Пуриновые, пиримидиновые основания, нуклеозиды

проникают через ГЭБ,
Репликативный синтез ДНК в нейронах не идет (только в глиальных клетках),
Экспрессируется много генов (синтез белков и нейропептидов в мозге)

Слайд 19

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВ
Высокое содержание липидов (до 50% сухой массы)
Из них: 70%

- фосфолипиды, 25% - холестерин,
Специфические липиды: ганглиозиды,
полифосфоинозитиды, галактоцереброзиды,
ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ: Большое разнообразие ВЖК (более 50 ЖК с 12-26 углеродными атомами),
МИЕЛИН – оболочка нервных волокон (белок 15-30% и липиды 70-85%),
ГАНГЛИОЗИДЫ – кислые гликолипиды – составная часть мембран нейронов.

Слайд 20

МЕДИАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ МОЗГА
ХОЛИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОЗГА
АДРЕНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОЗГА
ГАМК-ЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА МОЗГА
ДОФАМИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
СЕРОТОНИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
ГЛИЦИН-ЕРГИЧЕСКАЯ

СИСТЕМА МОЗГА
ГИСТАМИНЕРГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА

Слайд 21

БИОХИМИЯ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ
Синтез медиатора
Депонирование медиатора в пресинаптическом окончании
Высвобождение медиатора в синаптическую

щель и взаимодействие с рецептором
Инактивация медиатора (разрушение, захват тканями)

Слайд 22

ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС
Медиатор - АЦЕТИЛХОЛИН
СИНТЕЗ: из холина и Ацетил-КоА:
СН3-СО-S-КоА + НО-СН2-СН2N(СН3)3 =

СН3-СО-О-СН2-СН2-N(СН3)3 + НS-КоА
фермент холинацетилтрансфераза
Депонирование: везикула
ИНАКТИВАЦИЯ: гидролиз ферментом
ацетилхолинэстеразой

Слайд 23

АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС
МЕДИАТОРЫ: дофамин, адреналин,
норадреналин - (катехоламины)
СИНТЕЗ: из аминокислоты ТИРОЗИН
1.

Тирозин → трозингидроксилаза → ДОФА
2. ДОФА → декарбоксилаза → Дофамин
3. Дофамин → в-гидроксилаза→ Норадреналин
4. НА → N-метилтрансфераза → Адреналин

Слайд 24

АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС
ДЕПОНИРОВАНИЕ: гранулы –
медиатор + АТФ-Mg + Са +

ДБГ +
хромогранин А
ИНАКТИВАЦИЯ:
Обратный захват
Дезаминирование моноаминооксидазой (МАО)
Метилирование КОМТ (катехол-О-метил-трансфераза)

Слайд 25

ГАМК-ЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПС
МЕДИАТОР: ГАМК (y-аминомасляная кислота)
СИНТЕЗ:
глутамат - глутаматдекарбоксилаза - ГАМК
ДЕПОНИРОВАНИЕ: везикула
ИНАКТИВАЦИЯ:
Обратный

захват
деградация ГАМК-трансаминазой

БИОХИМИЯ МОЗГА

Содержание

БИОХИМИЯ МОЗГАЛекция-2проф. Шарапов В.И.Биохимические особенности метаболизма в нервной ткани,Биохимия синаптической передачи2012г.

ПЛАН ЛЕКЦИИ1. Основные биохимические особенности нервной системы,2. Биохимические особенности

БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫНЕЙРОН – основная структурно-функциональная единица нервной ткани.СИНАПС –

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА МОЗГА 1. Энергетический обмен 2. Углеводный обмен 3. Метаболизм аминокислот 4. Метаболизм нуклеиновых

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ОБМЕН МОЗГАОкислительное фосфорилирование – основной источник образования АТФ и

АТФ в МОЗГЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ:На передачу нервных импульсов, На хранение и переработку

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕН90% ГЛЮКОЗЫ – энергетический обмен (гликолитический путь и окисление в

УГЛЕВОДНЫЙ ОБМЕНПЕНТОЗНЫЙ ЦИКЛ - генерирует НАДФН для синтеза холестерина, ВЖК в

ОСОБЕННОСТИ ГЛИКОЛИЗА В МОЗГЕГЕКСОКИНАЗНАЯ реакция– основной путь ввода субстратов в гликолиз,СИНХРОННОЕ

ОСОБЕННОСТИ ЦТК В МОЗГЕПИРУВАТДЕГИДРОГЕНАЗНАЯ реакция – основной путь пополнения метаболитов ЦТК,ВЫСОКАЯ

ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМ АМИНОКИСЛОТ В МОЗГЕОСОБЕННОСТИ ТРАНСПОРТА АМИНОКИСЛОТ в МОЗГКОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ АМИНОКИСЛОТНОГО

ТРАНСПОРТ АМИНОКИСЛОТАктивный (энергозависимый) перенос АК против градиента концентрации,Связан с мембранным транспортом

КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ СВЯЗАНЫ С НАЛИЧИЕМ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА: - В мозге в

КАЧЕСТВЕННЫЕ ОСОБЕННОСТИ75% свободных АК мозга составляют: Глутаминовая кислота ГлутаминАспарагиновая кислотаN-ацетиласпарагиновая кислотаГамма-аминомасляная

ЗНАЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТ ГЛУТАМИНОВОЙ ГРУППЫИспользуются для синтеза белков, пептидов, БАВ мозга,Выполняют энергетическую

ГАМК-ШУНТ 1. ГЛУТАМИНОВАЯ кислота → ГАМК (глутаматдекарбоксилаза) 2. ГАМК +

МЕТАБОЛИЗМ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТВысокое содержание РНК,Высокая скорость образования НК,Пуриновые, пиримидиновые основания, нуклеозиды

МЕТАБОЛИЗМ ЛИПИДОВВысокое содержание липидов (до 50% сухой массы) Из них: 70%

БИОХИМИЯ СИНАПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИСинтез медиатораДепонирование медиатора в пресинаптическом окончанииВысвобождение медиатора в синаптическую

ХОЛИНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПСМедиатор - АЦЕТИЛХОЛИНСИНТЕЗ: из холина и Ацетил-КоА:СН3-СО-S-КоА + НО-СН2-СН2N(СН3)3 =

АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПСМЕДИАТОРЫ: дофамин, адреналин, норадреналин - (катехоламины)СИНТЕЗ: из аминокислоты ТИРОЗИН1.

АДРЕНЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПСДЕПОНИРОВАНИЕ: гранулы – медиатор + АТФ-Mg + Са +

ГАМК-ЕРГИЧЕСКИЙ СИНАПСМЕДИАТОР: ГАМК (y-аминомасляная кислота)СИНТЕЗ: глутамат - глутаматдекарбоксилаза - ГАМКДЕПОНИРОВАНИЕ: везикулаИНАКТИВАЦИЯ:Обратный

Похожие презентации